Розроблення конструкції та аналіз стійкості пакету пружних оболонок пристрою для керування траєкторією свердловин
DOI:
https://doi.org/10.31471/1993-9868-2019-2(32)-61-69Ключові слова:
керований відхилювач; пакет пружних оболонок; поздовжня стійкістьАнотація
1Виконано огляд існуючих конструкцій пристроїв для керування траєкторією похило-скерованих і горизонтальних свердловин без підйому бурового інструменту. Описано як вітчизняні, так і закордонні зразки. На основі проведеного критичного аналізу виділено найбільш перспективні конструкції та вказано на один із їх основних недоліків: обмеження діапазону зміни кута викривлення відхилювача внаслідок ряду конструктивних особливостей. Враховуючи це, запропоновано вдосконалений пристрій для керування траєкторією похило-скерованих і горизонтальних свердловин. В основі конструкції лежить модернізований вузол викривлення осі відхилювача. Суть нововведення полягає у використанні пакету пружних оболонок, які під дією зусилля стиску певної критичної величини втрачають стійкість, зазнаючи незначної поздовжньої деформації. Це, в свою чергу, призводить до розблокування взаємного переміщення певних елементів пристрою та перегину його осі на заданий кут. Відтак вдалося досягнути того, що кут викривлення осі відхилювача не залежить від абсолютної поздовжньої деформації пакету пружних оболонок і, таким чином, не обмежується останньою. При відриві бурильної колони від вибою, вісь пристрою повертається до прямолінійної форми. Таким чином, використовуючи стискання та розвантаження відхилювача, можна керувати траєкторією осі свердловини без підйому бурильного інструменту на поверхню. Для задання необхідної величини осьової сили стиску, яка переводить пристрій у режим викривлення, використовується пакет пружних оболонок, який може складатися зі змінної кількості шарів. Проаналізовано стійкість даного пакету з використанням 3D-моделювання та методу скінченних елементів. Визначено величину критичної сили залежно від кількості шарів у пакеті. Зазначено, що отримана залежність має яскраво виражений прямолінійний характер. Це дає можливість шляхом підбору кількості шарів навивання у пакеті пружних оболонок керувати величиною осьової сили стиску, яка спричиняє перегин осі відхилювача, враховуючи необхідну величину осьового навантаження на долото.
Завантаження
Посилання
Sovremennye tehnicheskie sredstva dlya bureniya naklonno-napravlennyh skvazhin s zaboynym dvigatelem i tehnologiya ih prime-neniya: obz. inform. Burenie. 1982. Vyp. 5 (13).
Kuznecov I.I., Nikitin G.M.Shpindeli-otkloniteli ShO1-195. Neftyanoe hozyaystvo. 1980. No 8.
Pat. 75251 S2 Ukraina, MPK E21B 7/04. Vidkhylnyk dlia napravlenoho burinnia / Kryzhanivskyi Ye.I., Yavorskyi M.M., Ivasiv V.M., Oleksiuk M.P., Lihotskyi M.V., Kozmin D.I., Vasyliv M.V.; zaiavnyk i patentovlasnyk Ivano-Frankiv. nats. tekhn. un-t nafty i hazu. - No 20040705276; zaiavl. 01.07.2004.; opubl. 15.03.2006, Biul. No 3.
A.s. No 781311SSSR, E21V 7/08. Otklonitel' / G.G. Semak, M.L. Shumada, A.G. Kalinin, R.S. Yaremiychuk, V.M. Belyaev. No 2697891/22-03; zayavl. 18.12.1978; opubl. 23.11.1980, Byul. No 43.
A.s. No 821678 SSSR, E21V 7/08. Otklonitel' dlya napravlennogo bureniya zaboynym dvigatelem / Yu.G. Solovov, I.V. Kukushkin, O.M. Vernikovskaya. No 2717076/22-03; zayavl. 24.01.1979; opubl. 15.04.1981, Byul. No 14.
A.s. No 832019 SSSR, E21V 7/08. Otklonitel' dlya naklonnogo napravlennogo bureniya skvazhin / V.F. Buslaev, Yu.F. Rybakov, N.S. Gadzhiev, Yu.G. Skripilov. No 2581591/22-03; zayavl. 16.02.1978; opubl. 23.05.1981, Byul. No 19.
A.s. No 878894 SSSR, E21V 7/08.Otklonitel' dlya bureniya mnogozaboynyh skvazhin / Ya.I. Girnyk, A.N. Gavskneht, V.F. Zhdankov, I.S. Andriychuk, I.I. Dumin, O.S. Dudar. No 2732972/22-03; zayavl. 05.03.1979; opubl. 07.11.1981, Byul. No 41.
A.s. No 909089 SSSR, E21V 7/08. Us-troystvo dlya napravlennogo bureniya skvazhin / O.A. Markov. No 2952522/22-03; zayavl. 07.07.1980; opubl. 28.02.1982, Byul. No 8.
A.s. No 909091 SSSR, E21V 7/08. Ustroystvo dlya napravlennogo bureniya skvazhin / G.G. Semak, A.G. Kalinin, N.O. Grinkevich, Ya.V. Ogar. No 2905618/22-03; zayavl. 04.04.1980; opubl. 28.02.1982, Byul. No 8.
Puti sovershenstvovaniya profilya dobyvayuschih skvazhin: obz. inform. Stroitel'stvo skvazhin. Neftyanaya promyshlennost. 1989. Vyp. 10.
Maslennikov I.K. Burovoyinstrument:spravochnik. M.: Nedra, 1989.
Leonard D. Perevodnik s distancionno izmenyayuschimsya uglom izgiba dlya bureniya naklonnyh skvazhin. Neft' i gaz za rubezhom. 1989. No 7.
A.s. SRSR № 1239249, kl. E21 V7/08.Otklonitel' dlya napravlennogo bureniya skvazhin / V.I. Ryazanov, M.N. Safiullin. No 3815360/22-03; zayavl. 23.11.84; opubl. 23.06.86, Byul. No 23.
A.s. SRSR № 1276796, kl. E21 V7/08.Otklonitel' / V.I. Ryazanov, M.N. Safiullin, N.L. Turichenko. No 3866744/22-03; zayavl. 13.03.85; opubl. 15.12.86, Byul. No 46.
A.s. SRSR № 1802058, kl. E21 V7/08.Otklonitel' dlya napravlennogo bureniya skvazhin / V.M. Ivasiv, B.A. Vacyk, M.I. Ivaniv, M.S. Gayovyy, I.V. Deyneka, V.Yu. Lischuk, N.P. Oleksyuk, D.V. Pasenyuk, A.A. Starkov, V.S. Tokarev. No 4876871/03; zayavl. 22.10.90; opubl. 15.03.93, Byul. No 10.
.png)
1.png){kind=logo}
